CN208738309U - 一种可无损拆卸的锂离子电池外壳 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种可无损拆卸的锂离子电池外壳，包括电池座、电池盖、下导电极柱、上导电极柱、密封橡胶塞和密封圈，电池座为圆形座体，电池座中心开设有通孔一和下凹槽，电池盖的中心开设有通孔二、上凹槽，在通孔二的一侧还设有气孔，在电池座上部的侧壁上设有螺纹，电池盖通过螺纹套接电池座上，电池盖下壁与电池座下部通过密封圈抵接，下导电极柱安装在电池座上，上导电极柱安装在电池盖上，在气孔处还设有密封橡胶塞。其有益效果是：本实用新型结构简单，电池座与电池盖可无损拆卸，电池盖上的密封橡胶塞可以即时进行采气分析。

Description

一种可无损拆卸的锂离子电池外壳

技术领域

本实用新型属于锂离子电池领域，具体涉及一种结构简单、极柱对称设计、可无损拆卸、可即时采气分析的CR20系列可充锂离子电池座。

背景技术

目前，锂离子电池已得到越来越广泛的应用，但是锂离子电池在正常运行和非正常运行时所涉及的反应非常复杂，困扰锂离子电池的安全性问题也一直亟待解决。在锂离子电池的化成以及非正常运行过程中均会有气体生成，这些气体除了对电池性能产生不良影响外，还会成为锂离子电池的重大安全隐患。因此将产生的这些气体及时排出并进行方便易行的定性和定量分析很有必要。

商业化生产和实验研究锂离子电池均采用密封结构，需要借助机械封装设备实现一次性密封。在电池运行过程中，想要了解电池内部状况或者需要对电池进行拆解，则必然造成对电池的破坏。能够方便地实施电池封装和无损拆卸，对于锂离子电池的研究开发以及安全性能的提高具有重要意义。其中CR20系列（CR2016、CR2025、CR2032）是研究开发锂离子电池时最常用的实验电池型号。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术中存在的问题，提出一种结构简单、极柱对称设计、可无损拆卸、可即时采气分析的CR20系列可充锂离子电池座。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种可无损拆卸的锂离子电池外壳，包括电池座（1）、电池盖（2）、下导电极柱（3）、上导电极柱（4）、密封橡胶塞（5）和密封圈（6），电池座（1）为圆形座体，电池座（1）中心开设有通孔一（8）和下凹槽（13），电池盖（2）的中心开设有通孔二（7）、上凹槽（14），在通孔二（7）的一侧还设有气孔（11），在电池座（1）上部的侧壁上设有螺纹（9），电池盖（2）通过螺纹（9）套接电池座（1）上，电池盖（2）下壁与电池座（1）下部通过密封圈（6）抵接，下导电极柱（3）安装在电池座（1）上，上导电极柱（4）安装在电池盖（2）上，在气孔（11）处还设有密封橡胶塞（5）。

电池座（1）和电池盖（2）之间采用螺纹密封结构，不需要借助任何机械封装设备即可对电池进行密封装配，实现无损拆卸；上导电极柱（4）和下导电极柱（3）为对称设计，方便电池和测试设备的连接，同时使正负极极片可以自由切换方向，以利于改变不同研究对象时的气样采集；上导电极柱（3）和下导电极柱（4）的纵截面为“T”型设计，电池盖（2）可通过旋紧螺纹（9）将导电极柱的圆盘（16）与电芯（12）压紧，保证两者之间可靠的电接触；电池盖（2）与电池座（1）旋紧装配后，下凹槽（13）与电池盖（2）之间形成气室（10），电池盖（2）一侧设有气孔（11），气孔（11）可以保持与电池内部的气室（10）相通，气孔（11）上端通过密封橡胶塞（5）进行密封，密封橡胶塞（5）可以采用气相色谱标准配件，从而可以通过密封橡胶塞（5）对通过气孔（11）的气体进行采样分析；气室（10）在不进行分析时可作为气囊，存贮电芯（12）在化成、高温、电池异常运行等环节产生的气体。

优选地，电池座（1）和电池盖（2）为聚四氟乙烯材料。

优选地，上导电极柱（3）和下导电极柱（4）为纵截面为“T”型的不锈钢材料或者其他导电性能良好的且够耐受锂离子电池电解质溶液的金属材料制成。

优选地，电池座（1）和电池盖（2）之间设置有密封圈（6）辅助密封。

优选地，电池座（1）的螺纹（9）装配时缠敷薄层生料带。

优选地，上导电极柱（4）与电池盖（2）和下导电极柱（3）与电池座（1）之间通过蜡封进行密封。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型提供的一种结构简单、极柱对称、可无损拆卸、可即时采气分析的CR20系列锂离子电池座，其电池座和电池盖选用聚四氟乙烯材料，具有适宜的柔性和机械强度，结合螺纹密封结构，实现不需要借助任何封装设备对电池进行密封装配，以便于在电池运行的任一阶段方便地进行无损拆卸；

2.纵截面为“T”型的导电极柱，可通过电池盖和电池座相结合，将其顶部圆盘与电芯压紧，保证导电极柱与电芯可靠的电接触，且两个导电极柱为对称设计，方便正负极极片自由切换装配方向，以利于不同研究对象的气样采集；

3.本实用新型提供的电池外壳，可以反复多次使用，解决了传统的扣式锂离子电池必须借助机械设备进行封装，且一旦拆解电池即被破坏的问题，避免了材料的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 为本实用新型的结构示意图；

图2为电池座的结构示意图；

图3 为电池盖的结构示意图；

图4 为导电极柱的结构示意图；

图5 为密封圈的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种可无损拆卸的锂离子电池外壳，具体如图1至图5所示，包括电池座（1）、电池盖（2）、下导电极柱（3）上导电极柱（4）、密封橡胶塞（5）和密封圈（6）。

电池座（1）底部沿周向向外延伸形成一圆形座体，中心开设有通孔一（8）和下凹槽（13）；电池盖（2）的中心开设有通孔二（7）和上凹槽（14），在通孔二（7）的一侧还设有气孔（11），气孔（11）的中心与电池座（1）的中心下凹槽（13）壁垂直对应，保证与内部气室（10）连通和用于对产生的气体进行采样分析，用密封橡胶塞（5）进行密封，通孔二（7）与通孔一（8）的尺寸相同，电池座（1）中心的通孔一（8）与电池盖（2）中心的通孔二（7）的尺寸相同；电池盖（2）通过螺纹（9）套接在电池座（1）上，电池盖（2）的底壁与电池座（1）通过密封圈（6）抵接；纵截面为“T”型的一对上导电极柱（4）和下导电极柱（3）完全相同，选用不锈钢材料或者其他金属材料，其顶部为圆盘（16），下部为立柱（15），圆盘（16）的直径小于电池座（1）的下凹槽（13），使下凹槽（13）内形成气室（10），立柱（15）的尺寸与通孔二（7）和通孔一（8）相匹配。

装配时，首先将下导电极柱（3）的立柱（15）从电池座（1）的下凹槽（13）一侧穿入通孔一（8），并将电池座（1）的螺纹（9）上缠绕生料带，外部套上密封圈（6）；将电芯（12）放到下导电极柱（3）顶部圆盘（16）的中心；将上导电极柱（4）的立柱（15）从电池盖（2）的上凹槽（14）内侧穿入通孔二（7），与电池盖（2）一起倒扣到电池座（1）上，手动旋紧螺纹（9）丝扣；用密封橡胶塞（5）封闭电池盖（2）一侧的气孔（11），上导电极柱（4）与电池盖（2）之间以及下导电极柱（3）与电池座（1）之间封蜡，整个电池装配结束。

电池拆解时，只用手动旋解电池盖（2）与电池座（1）之间的螺纹（9）丝扣，即可实现无损拆卸，以便于试验室对电池电芯（12）进行反复封装。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可无损拆卸的锂离子电池外壳，其特征在于，包括电池座（1）、电池盖（2）、下导电极柱（3）、上导电极柱（4）、密封橡胶塞（5）和密封圈（6），电池座（1）为圆形座体，电池座（1）中心开设有通孔一（8）和下凹槽（13），电池盖的中心开设有通孔二（7）、上凹槽（14），在通孔二（7）的一侧还设有气孔（11），在电池座（1）上部的侧壁上设有螺纹（9），电池盖通过螺纹（9）套接电池座（1）上，电池盖（2）下壁与电池座（1）下部通过密封圈（6）抵接，下导电极柱（3）安装在电池座（1）上，上导电极柱（4）安装在电池盖（2）上，在气孔（11）处还设有密封橡胶塞（5）。

2.根据权利要求1所述的可无损拆卸的锂离子电池外壳，其特征在于：下导电极柱（3）与上导电极柱（4）均为“T”形结构，下导电极柱（3）和上导电极柱（4）均由立柱（15）和圆盘（16）组成，下导电极柱（3）的立柱（15）穿过通孔一，上导电极柱（4）的立柱（15）穿过通孔二（7），下导电极柱（3）与上导电极柱（4）的圆盘（16）在下凹槽（13）内垂直相对，在下导电极柱（3）与上导电极柱（4）之间还设有一个电芯（12）。

3.根据权利要求1所述的可无损拆卸的锂离子电池外壳，其特征在于：气孔（11）的中心在垂直方向与下凹槽（13）的侧壁垂直对应。

4.根据权利要求1或2所述的可无损拆卸的锂离子电池外壳，其特征在于：上导电极柱（4）与下导电极柱（3）的圆盘（16）直径均小于下凹槽（13）的内径。

5.根据权利要求1所述的可无损拆卸的锂离子电池外壳，其特征在于：密封橡胶塞（5）为气相色谱标准配件。

6.根据权利要求1所述的可无损拆卸的锂离子电池外壳，其特征在于：上导电极柱（4）和下导电极柱（3）均采用不锈钢材料或者导电性能良好的且够耐受锂离子电池电解质溶液的金属材料制成。

7.根据权利要求1所述的可无损拆卸的锂离子电池外壳，其特征在于：电池盖（2）与电池座（1）均采用聚四氟乙烯材料制成。

8.根据权利要求1所述的可无损拆卸的锂离子电池外壳，其特征在于：上导电极柱（4）与电池盖（2）和下导电极柱（3）与电池座（1）之间通过蜡封进行密封。

9.根据权利要求1所述的可无损拆卸的锂离子电池外壳，其特征在于：电池盖（2）与电池座（1）旋紧装配后，下凹槽（13）与电池盖（2）之间形成气室（10）。